IL-19:胶质母细胞瘤治疗的新兴有前景靶点

【字体: 时间:2025年03月09日 来源:Journal of Biomedical Science 9

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  为改善胶质母细胞瘤(GBM)治疗效果,研究人员研究 IL-19,发现其可作为治疗靶点,意义重大。

  胶质母细胞瘤(Glioblastoma multiforme,GBM)是一种极为凶险的脑肿瘤,就像隐藏在大脑中的 “定时炸弹”,严重威胁着患者的生命健康。它具有化疗耐药、免疫抑制和侵袭性强等特点,即便采用手术、放疗和替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)化疗等标准治疗手段,肿瘤也常常在肿瘤周围区域复发,使得患者的预后情况很差。目前针对 GBM 的治疗手段十分有限,免疫疗法在 GBM 治疗中的效果也不理想,这主要是因为 GBM 存在肿瘤异质性,以及缺乏标准化的诊断和治疗方法。因此,寻找新的治疗靶点和方法迫在眉睫。
为了攻克这一难题,来自多个机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Journal of Biomedical Science》上。他们将目光聚焦于白细胞介素 - 19(Interleukin-19,IL-19),试图探究其在 GBM 中的作用,期望为 GBM 的治疗开辟新的道路。

研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。首先,利用来自台湾 GBM 队列、癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和中国胶质瘤基因组图谱(CGGA)数据库的临床和基因组数据进行分析。其次,采用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术来研究肿瘤浸润白细胞的特征等。还运用基因编辑技术构建了相关细胞系和动物模型,以及合成并表征了胆固醇 - 聚乙二醇 - 超顺磁性氧化铁 - IL-19 抗体纳米颗粒(CHOL-PEG-SPIO-IL-19),并通过磁共振成像(MRI)对其靶向效率进行评估。

研究结果如下:

  1. IL-19 与患者生存的关系:通过对大量免疫相关基因的分析,发现 IL-19 是与 GBM 患者生存密切相关的免疫基因之一。高表达 IL-19 的 GBM 患者生存率较低,这表明 IL-19 与患者预后不良有关。
  2. IL-19 在 GBM 中的表达及细胞来源:GBM 组织及其肿瘤周围区域的 RNA-seq 数据和微阵列分析显示,IL-19 及其受体 IL-20Rα和 IL-20Rβ在 GBM 组织中的表达高于正常脑组织。GBM 肿瘤细胞、小胶质细胞和髓源性抑制细胞(MDSCs)是 IL-19 的主要来源。
  3. IL-19 与免疫抑制的关系:RNA 微阵列分析表明,在肿瘤周围区域,IL-19 表达水平与 TH1、TH2 和 TH17 反应呈负相关。IPA 分析显示,高表达 IL-19 与抑制免疫相关通路有关,这说明 IL-19 在肿瘤周围区域发挥着免疫抑制作用。
  4. 阻断 IL-19 对 GBM 的影响:在 GBM 荷瘤小鼠模型中,使用 IL-19 抗体阻断 IL-19 的功能,结果显示可抑制 TMZ 敏感和 TMZ 耐药的 GBM 进展,提高荷瘤小鼠的生存率。同时,增加了 TH1 和 TH2 相关细胞因子的表达,抑制了肿瘤侵袭相关因子的表达。
  5. IL-19 对免疫细胞的影响:scRNA-seq 分析发现,阻断 IL-19 可改变 GBM 肿瘤浸润免疫细胞的组成,增加树突状细胞和单核细胞 / 巨噬细胞亚群,促进 T 细胞激活,削弱肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的免疫抑制活性,减缓肿瘤进展。
  6. IL-19 促进 GBM 迁移和侵袭的机制:研究表明,IL-19 通过 AKT/β-catenin/WNT1 诱导信号通路蛋白 1(WISP1)信号通路促进 GBM 细胞的迁移和侵袭。阻断该信号通路可抑制 IL-19 介导的 GBM 细胞侵袭。
  7. CHOL-PEG-SPIO-IL19 纳米颗粒的特性及应用:成功合成并表征了 CHOL-PEG-SPIO-IL19 纳米颗粒,该纳米颗粒能够特异性地检测 GBM 细胞中的 IL-19 表达。体内 MRI 成像显示,其在脑肿瘤中的靶向效率较高,可用于定量检测体内 IL-19 的表达水平。

研究结论和讨论部分指出,IL-19 是一个有前景的治疗诊断靶点,IL-19 抗体疗法可与 TMZ 治疗相结合,有望改善整体治疗效果。该疗法能够直接靶向异常的细胞因子信号,对免疫抑制的 M2 巨噬细胞和 TMZ 耐药的 GBM 微环境中的肿瘤侵袭性产生更有针对性的影响。同时,CHOL-PEG-SPIO-IL19 纳米颗粒的开发进一步凸显了 IL-19 作为 GBM 治疗诊断剂的潜力。然而,目前的研究是在临床前模型中进行的,在向临床应用转化的过程中,还需要考虑纳米颗粒疗法的可扩展性、安全性以及患者反应的变异性等问题。尽管如此,这项研究为 GBM 的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点,为未来 GBM 的治疗带来了新的希望,有望推动 GBM 治疗领域的进一步发展。
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